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一種早熟玉米高產制種方法.pdf

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一種 早熟 玉米 高產 制種 方法
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摘要
申請專利號:

CN201310062768.7

申請日:

20130228

公開號:

CN103168675B

公開日:

20150506

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01H1/02 主分類號: A01H1/02
申請人: 新疆農業科學院糧食作物研究所
發明人: 阿布來提·阿布拉,梁曉玲,韓登旭,邵紅雨,李銘東,楊杰
地址: 830091 新疆維吾爾自治區烏魯木齊市南昌路403號
優先權: CN201310062768A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310062768.7

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種早熟玉米高產制種方法,通過近親姊妹系早314S或早314L與原母本L314雜交,產生姊妹種作母本,用L18作父本配制雜交種新玉29號,從而提高制種產量,從而降低種子生產成本。同時保持姊妹系雜交種子配制新玉29號與原來新玉29號在產量、穩產性、適應性和農藝性狀的一致性。2008年新疆九禾種業公司在塔城地區農九師163團南區五連種植示范用姊妹種制種新玉29號30畝,平均制種產量為376.6公斤/畝,高產達到442.6公斤/畝,比原雜交種增產40%。2009年在塔城164團制種姊妹種制種新玉29號1500畝,制種產量達460公斤/畝,用姐妹種制種,有效的提高了制種產量,降低了成本。

權利要求書

1.一種早熟玉米高產制種方法,其特征在于,通過近親姊妹系早314S或早314L與原母本L314雜交,產生姊妹種作母本,用L18作父本配制雜交種新玉29號改良種,從而提高制種產量,所述L314為自交系武314,所述L18為自交系L-018。

說明書

技術領域

本發明涉及雜交制種技術領域,尤其涉及的是一種早熟玉米高產制種方法。

背景技術

玉米雜交種種子生產是雜種優勢利用的繼續和發展,種子質量和產量高低直接影響玉米雜種優勢增產潛力的發揮及品種的商業化開發推廣。一個玉米新品種育成后,應該生產出優質、充足的雜交種子供應玉米生產,但有些玉米新品種雖然高產、穩產,但因親本自交系自身產量低,種子生產成本高等原因不利于大面積推廣應用。玉米雜交制種產量低是由于在玉米育種中,經多代連續自交、選擇得到遺傳改良純合的自交系,再以純合自交系間雜交獲得強優勢的雜交種,由于連續自交得到性狀穩定的同時,也不可避免近交衰退,導致自交系生活力弱、自身產量大幅度下降,尤其早熟玉米品種更為突出,在高產、早熟及制種產量之間的矛盾十分突出,出現早熟制種難、高產不早熟的局面,制種成本高造成市場爭競力弱。

為克服近交衰退,為提高制種產量,利用姊妹系雜交種子配制改良單交種是近年來成為國內外雜交玉米種子生產上的一次技術改進,主要用姊妹種配制改良單交種,即(A1×A2)×B,從而提高產種量。在上個世紀70年代以來,美國、前蘇聯和歐洲各國在早熟玉米種子生產中也已廣泛而成功地應用這一種子生產改進技術。我國從80年代開始應用這項技術生產雜交種子,例如,河南農業大學玉米所和四川省農科院作物所1985年利用Mol7和73的姊妹種替代自交系作為制種親本,提高制種產量40%左右,改良單交種的產量和農藝性狀的整齊度與單交種相比沒有太大差異。到1992年我國改良單交種丹玉13、中單2、煙單14、73單交等在全國12省區的種植面積曾達到3000多萬畝,占全國玉米播種面積的10%以上。隨著種子市場競爭的日益劇烈,種子企業在早熟玉米品種推廣中對改良單交種的技術需求將會不斷增大。

利用姊妹系雜交種子配制改良單交種,首先要求玉米近親姊妹自交系是血緣相同、遺傳組成相近、配合力相當、農藝性狀相似且穩定的純合系。其次姊妹系配制的雜交種與原雜交種比較,在產量、穩產性、適應性無明顯的差異以外,農藝性狀與原雜交種保持一致。

目前近親姊妹自交系選育最常用的方法有兩種,一是利用選系基礎材料(一個同緣基礎材料)早代分離選育純合近親系,一般采取S2-S4代分離同源近親自交系。二是以血緣相近材料,采用回交選擇法再選育產生純合的改良近親系。

如果采取早代分離(S2-S3代)選育或回交選擇法選育近親自交系,選育獲得的近親自交系之間遺傳差異大,利用姊妹系雜交種子配制改良單交種雖然能大幅度提高制種產量,但降低雜交種產量,造成農藝性狀的變異,品種失去原有的特征特性。如果S4代后選育獲得近親自交系遺傳差異雖然少,雜交種產量和農藝性狀相對保持一致,但達不到提高制種產量的目的。

早熟復播糧飼兼用高淀粉玉米品種新玉29是由新疆農科院糧食作物研究所以早熟自交系L314為母本,以L18為父本雜交選育而成的早熟、高產、穩產玉米新品種,2005年通過新疆審定。該品種產量高、穩產性好、增產潛力大,在新疆南疆復播籽粒產量580.33公斤/畝,比對照新玉9號增產9.9%,在南疆復播產量711公斤/畝,高產可達800公斤/畝。籽粒粗淀粉含量78.93%,籽粒粗蛋白9.75%,全株粗蛋白9.4%,容重782g/L,硬粒型,金黃色。復播生育期88天,比當地對照新玉9號早熟3天,所需≥10℃有效積溫2300℃,熟期早,適應性廣、抗性強,審定以來示范推廣中很受農民的喜愛。但該品種制種產量低,生產成本高,無法滿足充足的種子量是影響推廣應用的主要障礙。制種產量低的主要原因:

1、雜交制種產量低;因為兩個親本生育期早,自身產量不高,繁殖系數低,一般春播制種產量為180-200公斤/畝。

2、兩個親本生育期差異較大;母本生育期120天(出苗至成熟),父本生育期106天(出苗至成熟),制種時雌雄花期不好控制。

3、由于父母本生育期和株高等差異,制種父母本比例一般2∶6或1∶4,如果父母本比列增大,造成制種結實率下降。

4、父母本分期播種,先播母本,18天后播父本,制種過程當中增大了制種生產成本。

5、由于親本自交系發芽勢弱很難做到“一播全苗”,大田制種種植密度低等因素影響制種產量的提高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足提供一種早熟玉米高產制種方法。

本發明通過近親姊妹系早314S或早314L與原母本L314雜交,產生姊妹種作母本,用L18作父本配制雜交種新玉29號,從而提高制種產量,從而降低種子生產成本。同時保持姊妹系雜交種子配制新玉29號與原來新玉29號在產量、穩產性、適應性和農藝性狀的一致性。

在玉米雜交育種中,采取人工套袋強制自交的方法培育自交系,經連續多次自交和不斷選擇得到純合自交系,再以純合自交系雜交獲得強優勢的雜交種。

自交系選育過程中自交代數越多,自交衰退加重,導致自交系生活力減弱,繁殖系數低。玉米雜交種種子生產過程中針對親本自交系,通過遺傳改良獲得親本血緣相同的近親姊妹系,近親姊妹系間雜交產生姊妹種,從而通過微弱的雜種優勢克服自交衰退,增加活力,達到提高制種產量,降低種子生產成本的目的。

2008年新疆九禾種業公司在塔城地區農九師163團南區五連種植示范用姊妹種制種新玉29號30畝,平均制種產量為376.6公斤/畝,高產達到442.6公斤/畝,比原雜交種增產40%。2009年在塔城164團制種姊妹種制種新玉29號1500畝,制種產量達460公斤/畝,用姐妹種制種,有效的提高了制種產量,降低了成本。

2009年以來,新玉29號用姐妹種制單交種供生產上應用,2011年示范推廣74萬畝,2012年示范推廣面積超過100百萬畝以上。據各地種植反應,姊妹種生產的新玉29號生長整齊健壯,抗性好,產量高,增產顯著,比當地推廣品種平均增產10%以上,取得了顯著的社會經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明育種方法示意圖;

具體實施方式

以下結合具體實施例,對本發明進行詳細說明。

2004年在新玉29號母本L314穗行里發現早開花的變異株,通過南繁北育連續自交6代獲得遺傳基礎相似,配合力相當、農藝性狀相似且其穩定的近親姊妹系早314S、早314L,姊妹系與原母本L314雜交(早314S×L314或早314L×L314)產生姊妹雜交種,姊妹雜交種代替原單系母本,以姊妹雜交種為母本與父本L18雜交配制新玉29號,改進單交雜交制種技術,在保持新玉29號農藝性狀不變的前提下,提高了新玉29號制種產量和種子質量。

2007-2008年對姊妹系和雜交種進行產量比較試驗。結果表明;姊妹種早314S×L314產量比原母本自交系L314增產18%,早314L×L314增產40%,差異達到極顯著。姊妹種(早314S×L314)×L18的產量比原雜交種新玉29號增產3.4%,姊妹種(早314L×L314)×L18的產量比原雜交種新玉29號5.8%,增產潛力有一定的提高。

姊妹種植株長勢健壯,穗長、穗粗、穗行數、行粒數、百粒重等農藝性狀與原母本自交系基本相似一致,姊妹種出苗至吐絲的時間提前了5天,通過結實率的改善出籽率提高6.2%。

以下具體說明:

(一)原母本L314和姊妹系早314S、早314L的繁殖

發明人通過人工套袋的方式精心繁殖原母本L314和姊妹系早314S、早314L,確保種子原原種純度。由育種家在嚴格隔離(隔離距離500米)條件下繁殖原母本系和近親姐妹系原種,供繁殖基地制姊妹種。目前,原母本L314及姊妹系早314S、早314L、L18均可以從新疆農科院糧食作物研究所購買使用。

(二)姊妹種繁殖

1、繁殖田和隔離區選擇:選擇積溫充足、土壤肥力高、均勻一致、不重茬地塊,保證繁殖田四周必須有500米的空間隔離。

2、精細整地、施足底肥、做好播種準備。為了防止地老虎等地下害蟲的危害進行種子包衣。

3、播種前對播種機具按照要求調試好,清理播種機上殘留的其它玉米種子,處于良好的作業狀態。

4、播種:播種根據土壤商情和地表溫度來確定,一般在10cm深土壤溫度穩定在10-12℃以上即可播種。春播制種播種時間為4月15-30日。

姊妹種配制模式:早314S×L314或早314L×L314

播種方式:父母本同期播種。

父母本比列:1∶4或1∶5,父本行可播少量黃豆作標志。

播種量:每畝3公斤,根據畝保苗密度精確計算行距、株距,根據親本的千粒重和播量計算出每穴下種粒數,確定播種全苗。

種植密度:母本5500-6000株/畝,父本5000-5500株/畝。

5、去雜去劣:出苗至抽雄階段根據父母本的特征特性,連根拔除異型苗、劣苗、病苗和可疑苗,保留大小和顏色一致的苗。

6、母本去雄:用手能握住雄穗時,即開始去雄,可帶1片葉,最多不能超過2片,否則影響產量。去雄每天上午進行,風雨無阻,要徹底、干凈,不留殘技,母本行中所有的雄穗要全部拔除,最后一次去雄時應將生長發育緩慢的植株徹底割掉。

7、田間管理:適時間苗、定苗和中耕除草、及時追肥灌水,防治玉米蟲害。

8、提前收割父本:當授粉徹底結束,將全部父本植株割掉運出地塊,以利母本通風透光提前成熟。

9、收獲、脫粒:收獲前要進行拔除異株、病株和可疑株,種子完全成熟后及時收獲,晾曬,晾曬過程中去除雜穗,異型穗和病穗。水分達到15%時,曬干的果穗時脫粒,精選,定量包裝標簽入倉。

(三)用姊妹種制種新玉29號

制種基地以姊妹種為母本進行種子生產

1、制種模式:(早314S×L314)×L18或(早314L×L314)×L18。

2、繁殖田和隔離區選擇:選擇積溫充足、土壤肥力高、均勻一致、不重茬地塊,保證繁殖田四周必須有500米的空間隔離。

3、精細整地、施足底肥、做好播種準備。為了防止地老虎等地下害蟲的危害進行種子包衣。

4、播種前對播種機具按照要求調試好,清理播種機上殘留的其它玉米種子,處于良好的作業狀態。

5、播種:播種根據土壤商情和地表溫度來確定,一般在10cm深土壤溫度穩定在10-12℃以上即可播種。春播制種播種時間為4月15-30日。

播種方式:父母本分期播種,采用覆膜。先播母本,母本播后母本3葉一心時播第一期父本,第一期父本后第三天播第二期父本。

父母本比列:1∶4或2∶8。

播種量:每畝3公斤,根據畝保苗密度精確計算行距、株距,根據親本的千粒重和播量計算出每穴下種粒數,確定播種全苗。制種田要統一整地保墑,統一播種,播種前仔細核對父母本種子,防止搞錯,要求短期內播種結束。

種植密度:母本6500-7000株/畝,父本5500-6000株/畝。

6、去雜去劣:出苗至抽雄階段根據父母本的特征特性,連根拔除異型苗、劣苗、病苗和可疑苗,保留大小和顏色一致的苗。

7、母本去雄:用手能握住雄穗時,即開始去雄,可帶1片葉,最多不能超過2片,否則影響產量。去雄每天上午進行,風雨無阻,要徹底、干凈,不留殘技,母本行中所有的雄穗要全部拔除,最后一次去雄時應將生長發育緩慢的植株徹底割掉。

8、田間管理:適時間苗、定苗和中耕除草、及時追肥灌水,防治玉米蟲害。

9、提前收割父本:當授粉徹底結束,將全部父本植株割掉運出地塊,以利母本通風透光提前成熟。

10、收獲、脫粒:收獲前要進行拔除異株、病株和可疑株,種子完全成熟后及時收獲,晾曬,晾曬過程中去除雜穗,異型穗和病穗。水分達到15%時,曬干的果穗時脫粒,精選,定量包裝標簽入倉。

親本繁殖或配制姐妹種和雜交種生產,都要求嚴格執行操作規程,嚴格保純防雜,保持原種、姐妹種的純度和配合力,否則影響到品種的整齊度和增產效果。

1、無論采取早代自交分離選育姊妹系或回交選擇法選育姊妹自交系,姊妹系之間雜交配制姊妹種進行種子生產雖然能大幅度提高制種產量,但由于姊妹系之間遺傳差異較大,易造成雜交種農藝性狀的變異,品種失去原有的特征特性。

本發明以姊妹系與原母本系雜交配制姊妹種,以姊妹種為母本制種生產新玉29號種子,克服了姊妹系之間遺傳差異大而造成的農藝性狀的不穩定性,雜交后代保持高產、抗逆,具有廣譜適應性。

2、制種產量增產40%左右,解決了新玉29號制種產量低、制種花期難控制的技術問題。

早314S×L314或早314L×L314姊妹種作母本制種:

(1)易于一播全苗,保證種植密度。用原母本L314自交系的種子脫水慢,發芽勢較弱,拱土能力差,難以達到一播全苗,容易造成缺苗從而影響產量的提高,而其姊妹系的發芽勢較強,出苗迅速,易于一播全苗,幼苗健壯。

(2)抽雄、吐絲期提早,制種時雌雄花期協調比較好,空稈率降低。由于花期協調和整齊一致,既可以減少人工去雄過程中的工作量,又可以提高結實率。

(3)姊妹系種的穗部性狀,單株生產力、耐密型明顯優于其原自交系,而且較整齊一致。

應當理解的是,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。

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